Вода в жидком виде — это, буквально, эликсир жизни. Она сделала возможной жизнь на Земле и незаменима для продолжения существования живых систем на планете. Это объясняет, почему ученые постоянно ищут доказательства наличия воды на других твердых телах во Вселенной. Однако до сих пор существование жидкой воды на других планетах, кроме Земли, не было напрямую доказано. Однако есть указания на то, что несколько спутников во внешних пределах нашей солнечной системы — в частности, Энцелад Сатурна и три спутника Юпитера (Ганимед, Каллисто и Европа) могут обладать подземными океанами. Каковы же тогда перспективы обнаружения воды на спутниках планет за пределами нашей солнечной системы?
В сотрудничестве с коллегами из Университета Консепсьона в Чили физики LMU профессор Барбара Эрколано и доктор Томмазо Грасси использовали математические методы для моделирования атмосферы и газовой фазы луны на орбите вокруг свободно плавающей планеты (FFP). FFP — это планета, не связанная со звездой.
Более 100 миллиардов планет-кочевников
FFP представляют интерес в основном потому, что факты указывают на то, что их много. По весьма скромным оценкам, в нашей галактике находится по крайней мере столько же планет-сирот размером с Юпитер, сколько и звезд, а в самом Млечном Пути находится более 100 миллиардов звезд.
Ученые использовали компьютерную модель для расчета тепловой структуры атмосферы экзолуны того же размера, что и Земля, на орбите вокруг FFP. Их результаты показывают, что количество воды, присутствующей на поверхности Луны, будет примерно в 10 000 раз меньше, чем общий объем океанов нашей планеты, но в 100 раз больше, чем в атмосфере Земли. Этого было бы достаточно, чтобы жизнь могла развиваться и процветать.
Модель, на основе которой была получена эта оценка, состоит из Луны размером с Землю и FFP размером с Юпитер. Ожидается, что такая система, у которой поблизости нет родительской звезды, будет темной и холодной.
Вероятно, в модели исследователей космические лучи служат катализатором химических реакций, которые должна запускать звезда. Они необходимы для преобразования молекулярного водорода и углекислого газа в воду и другие продукты. Чтобы поддерживать систему в рабочем состоянии, авторы ссылаются на приливные силы, действующие на планету на ее Луне, как на источник тепла — и, предполагая, что углекислый газ составляет 90% атмосферы Луны, полученный парниковый эффект эффективно сохранит большую часть тепла, выделяемого на спутнике. Вместе этих источников энергии будет достаточно, чтобы поддерживать воду в жидком состоянии.
